[发明专利]一种网球运动员动作技术综合分析系统

摘要

本发明为一种网球运动员动作技术综合分析系统，包括采集运动参数的无线传感器网络和一组视频摄像设备，无线传感器网络和视频摄像设备连接一个综合分析服务器；无线传感器网络包括控制主机，控制主机通过无线网关连接安装在运动员和球拍上的运动参数无线传感器节点，视频摄像设备与所述无线传感器网络之间通过一个同步触发装置连接，传感器节点的运动信号经无线传感器网络启动同步触发装置触发视频摄像设备同步摄像。本发明联合使用无线传感器和视频设备进行数据采集，并实现两种设备的同步采集，并充分发挥每种设备的优势，提升所获取信息的精确性和全面性。

主权项

一种网球运动员动作技术综合分析系统，包括采集运动参数的无线传感器网络和一组视频摄像设备，其特征在于：所述无线传感器网络包括控制主机，视频摄像设备的视频信号有线连接至控制主机，控制主机通过无线网关连接安装在运动员和球拍上的运动参数无线传感器节点，所述视频摄像设备的快门控制与所述无线网关之间通过一个同步触发装置连接，传感器节点的运动信号经控制主机和无线网关启动同步触发装置触发视频摄像设备同步摄像；所述运动参数无线传感器节点包括惯性传感器或应变片传感器，惯性传感器或应变片传感器连接一个无线传输芯片形成惯性传感器节点或应变片传感器节点，所述惯性传感器节点设置在运动员身体和网球拍的网框上，所述应变片传感器设置在网球拍网框与手柄之间V字形的连接臂上，其中，惯性传感器节点用于采集运动员和网球拍的三维运动信息，应变片传感器节点用于采集运动员发力信息；所述惯性传感器是角速度感应器或加速度感应器或磁力计或由三者组合设置在一起的复合式传感器；所述视频摄像设备为具有外部触发功能的高速相机；所述高速相机至少为2个，各个所述高速相机从不同角度围绕拍摄对象设置，所有高速相机连接至同一个同步触发装置；同步触发装置包括一个相机触发器和一个无线信号接收器；使用所述的网球运动员动作技术综合分析系统进行测量，包括组织网球运动信息采集网络步骤、同步信息采集步骤和分析步骤；所述组织网球运动信息采集网络步骤是：第一步：将具有惯性传感器的网络节点分别设置在运动员身体和网球拍的网框上，用于采集运动员和网球拍的三维运动信息；将具有应变片传感器的网络节点设置在网球拍网框与手柄之间V字形连接臂上，用于采集运动员发力信息，上述的网络节点统称为无线传感器网络节点；第二步：将所设置的无线传感器网络节点根据不同的位置分别赋予标号；第三步：将至少二部具有外部触发功能的高速相机从不同角度围绕拍摄对象设置，高速相机的触发信号线连接一个具有触发功能的同步触发装置，同步触发装置由无线传感器网络控制高速相机的同步触发；第四步：用一个控制主机调试通过无线网关与所述无线传感器网络节点和同步触发装置连通形成一个网球运动信息采集网络，将高速相机的视频信号连接控制主机；所述同步信息采集步骤包括同步信息采集和数据管理：所述同步信息采集是用无线传感器网络节点的有效信息触发高速相机开始工作，进行所述三维运动信息、运动员发力信息和图像信息的同步采集；所述数据管理是将同步采集的三维运动信息、运动员发力信息和图像信息作为具有共同属性的多个捕捉文件形成一个层级结构保存；所述分析步骤是将保存的同属性的多个捕捉文件通过对图像的播放控制和对三维运动信息、运动员发力信息的辅助作图进行运动参数分析；所述惯性传感器与无线传输芯片连接固定在一个封闭的壳体中，壳体通过塑料绑扎带固定在运动员身体以及网球拍的网框上；所述用无线传感器网络节点的有效信息触发高速相机开始工作的方法是：启动同步采集命令，第一个无线传感器网络节点的有效信息触发高速相机，或者，根据设定无线传感器网络节点产生的有效信息触发高速相机；之后，连续同步采集各无线传感器网络节点的信息和相机的图像信息，直到发出停止同步采集命令。